Kadý radioamatér pot?ebuje energii a s její výrobou samoz?ejm? p?ichází i teplo, hlavn? to ztrátové(i kdy se dá efektivn? vyuít pro vytáp?ní místnosti). Zatím neijeme ve sv?t?, kde by perpetuum mobile znamenalo na kadém rohu pouívané za?ízení, jako spíe v dob?, kde je snem a naprosto nereálnou p?edstavou. Pokud tedy v závodech chceme mít n?jakou anci, kvalitní zesilova? bude jednou z v?cí, bez které se neobejdeme a práv? zde je pot?eba se zamyslet nad systémem chlazení. Elektronky sice ji znají svá léta, ale v zesilova?ích mají stále své místo. Dnes se zam??íme na jejich chlazení, dokud je jet? ?as, n?co v konstrukci m?nit, nebo? odkládat chlazení na záv?r konstruování nám m?e p?inést zna?né problémy.
.
Chceme-li dosáhnout dlouhé ivotnosti elektronky, musíme ji provozovat v teplotním rozsahu ur?eném výrobcem. Sklen?né elektronky do anodové ztráty 25 W mohou být provozovány bez nuceného proud?ní vzduchu, pokud zachováme p?im??ené mnoství vzduchu pro konvek?ní proud?ní. Je-li p?ísluný kryt boxu nebo p?ístroje zhotoven z perforovaného plechu a otvory o pr?m?ru cca 6 mm rozmíst?ny do kruhu okolo soklu elektronky, je chlazení posta?ující, pokud není extrémn? zvýena teplota v místnosti.
Pro elektronky s velkou anodovou ztrátou nebo provozované s nadm?rným anodovým proudem oproti doporu?ení výrobce, je chlazení nuceným proudem vzduchu pomocí v?tráku nebo turbiny nezbytné. V?tina výrobc? udává ve svých podkladech poadavky na chlazení pro nep?etritý provoz. Jde p?edevím o mnoství dopravovaného vzduchu (pr?tok vzduchu), udávaný v US a anglické literatu?e v kubických stopách za minutu (CFM), v metrické soustav? pak obvykle v kubických metrech za minutu. Vlastnosti ventilátor? se udávají naopak v m3/h. Je tedy ?asto nutný p?epo?et. Platí, e ft3 = 0,028316 m3.
Dalím d?leitým údajem je p?etlak. P?etlak je tlak hromadící se uvnit? prostoru p?i nedokonalém pr?chodu vzduchu natlakovaného dovnit? turbinou. V p?ípad? dokonalého pr?chodu vzduchu není kladen protékajícímu vzduchu ádný odpor. Mnoství vzduchu vstupujícího Qin je tedy stejné jako mnoství vzduchu vystupujícího Qout. Naopak jakákoli p?ekáka ?i zúení cesty vzduchu omezuje i mnoství dopravovaného vzduchu. Rozdíl mezi potenciálním objemem vzduchu dostupného pro pr?chod vzduchovou cestou a skute?ným objemem vzduchu vystupujícího p?edstavuje samotný p?etlak. Cokoli klade odpor pr?chodu vzduchu, vytvá?í p?etlak.
Elektronky a jejich p?ídavné ?ásti (sokly, radiátory atd.) p?edstavují p?ekáku volnému pr?chodu vzduchu a vyvíjejí tudí p?etlak. Skute?ná výe p?etlaku bude záviset na vlastnostech turbíny, soklu, vlastní elektronky a komínku. R?zné typy turbin se lií ve své schopnosti vytvá?et poadovaný p?etlak, take výb?r pat?i?né turbíny není zcela jednoduchou záleitostí.
Hodnoty CFM (resp. Q) a p?etlaku n?kterých populárních elektronek, sokl? a komínk? jsou v tabulce.
Platí pro provoz s trvalou nosnou (FM), pro SSB/CW se volí Q polovi?ní.
|
Elektronka
|
Q CFM
|
P?etlak inch
|
Q
m3/min
|
Q
m3/h
|
P?etlak
mm v.s.
|
Sokl
|
Komínek
|
|
3-400Z/8163
|
13
|
0,13
|
0,37
|
22
|
3,3
|
SK400/410
|
SK-416
|
|
3-500Z
|
13
|
0,082
|
0,37
|
22
|
2
|
SK400/410
|
SK406
|
|
3CX800A7
|
19
|
0,35
|
0,54
|
32
|
9
|
PN 154353
|
|
|
3-1000Z/8164
|
25
|
0,38
|
0,7
|
42
|
10
|
SK500/510
|
SK516
|
|
3CX1500/8877
RD1,5 XB Tesla
|
35
|
0,41
|
1,0
2,0
|
60
120
|
10,5
15
|
SK2200
SK2210
|
SK2216
|
|
GS35b
|
88,3
|
|
|
150
|
|
|
|
|
4-250A/5D22
|
2
|
0,1
|
0,06
|
3,5
|
2,5
|
SK400/410
|
SK406
|
|
4-400A/8438
|
14
|
0,25
|
0,4
|
24
|
6,5
|
SK400/410
|
SK406
|
|
4-1000A/8166
|
20
|
0,6
|
0,56
|
34
|
15
|
SK500/510
|
SK506
|
|
4CX250R/
7850W
|
6,4
|
0,59
|
0,18
|
11
|
15
|
SK600
family
|
SK606
|
|
4CX300A/
8167
|
7,2
|
0,58
|
0,2
|
12
|
15
|
SK700
family
|
SK606
|
|
4CX350A/8321
|
7,8
|
1,2
|
0,22
|
13
|
30
|
jako 4CX250
|
jako 4CX250
|
|
4CX1000A/8168
4CX1500/8660
|
25
|
0,2
|
0,7
|
42
|
5
|
SK800
family
|
SK806
|
|
GU43b
|
60
|
|
|
100
|
|
|
|
|
8874
|
8,6
|
0,37
|
0,24
|
15
|
9,5
|
|
|
P?etlak je udáván v palcích vodního sloupce (H2O). Pro metrickou soustavu platí p?epo?et koeficientem 25,4. U elektronek evropské provenience se p?etlak udává p?ímo v milimetrech H2O nebo v sou?asných oficiáln? pouívaných jednotkách Pa ( pascaly ), kdy platí p?evod 1:10. ?ili nap?. 100 Pa = 10 mm H2O. Práv? údaj p?etlaku výkou vodního sloupce nám umo?uje snadné m??ení pomocí klasického "U" manometru, jak je znázorn?no na obr.1. Tento manometr známe vichni ze koly z hodin fyziky a snadno si ho zhotovíme z kousku pr?hledné buírky ohnuté do tvaru "U", kterou p?ipevníme na desti?ku a podlepíme milimetrovým m??ítkem. Tento manometr m?eme p?ipojovat do?asn? po dobu m??ení nap?. p?es ventilek z bicyklové due, nebo ho ponechat pro stálou indikaci. Na obr. 1(A) je stav p?i vypnuté turbín?, kdy ob? hladiny jsou na stejné úrovni, protoe tlak vzduchu (b?ný atmosférický tlak) je stejný na obou koncích manometru. Na obr. 1(B) je stav p?i zapnuté turbín? ( p?i zamontovaném soklu, elektronce a komínku), kdy rozdíl hladin udává p?ímo p?etlak. Tento jednoduchý zp?sob m??ení je pro daný ú?el dostate?n? p?esný. Existují té profesionální nastavitelné diferenciální indikátory p?etlaku pouívané v klimatiza?ní technice, které m?eme pouít nap?íklad pro blokování funkce za?ízení v p?ípad? výpadku turbíny nebo ucpání vzduchové cesty. Pro ryze amatérské ú?ely se vak jeví zbyte?né.

Výrobci udávají vlastnosti turbin bu? v tabulce nebo jet? lépe tzv. p?etlakovým diagramem, ze kterého je z?ejmá i závislost mnoství dopravovaného vzduchu na p?etlaku. M?eme se ovem setkat i s turbínami neznámého p?vodu. V tomto p?ípad? je sm?rodatné pro zkouení vdy uspo?ádání podle obr.1. Jednou z metod nasm?rování proudu vzduchu kolem povrchu elektronky nebo skrz chladicí ebra anody (radiátor) je uití tlakovaného boxu (chassis). Tento systém znázor?uje obr.2. Turbína je p?ipevn?na na chassis a tlakový vzduch prochází nahoru p?es sokl a okolo elektronky. Komínek slouí k vedení vzduchu opout?jícího sokl okolo elektronky, zamezuje rozptýlení vzduchu zasahujícího povrch nebo chladící ebra a koncentruje jeho proud pro maximální chlazení.

....
Obr.2: Foukání zdola ........Obr.3: Foukání shora
.
Mén? ?astá konven?ní metoda je na obr.3. Zde je celý anodový box v?etn? sou?ástí natlakován turbínou. Zvlátní komínek je umíst?n mezi anodový radiátor a výstupní otvor vzduchu v krytu boxu. Zde je t?eba si uv?domit známou pou?ku, e tlak se v daném prostoru í?í vemi sm?ry (Pascal?v zákon). Turbína tlakuje celý anodový box a v podstat? jediná cesta vzduchu vede p?es radiátor a komínek, p?ípadn? mení mnoství skrz sokl.
M??ení podle WD4FAB ukazuje jet? vliv rozd?lení vzduchového proudu vzduchu mezi anodou a soklem. Testy na zesilova?i s 4CX250 v tomto provedení boxu vykazují pot?ebný p?etlak jen 0,33 palce H2O. Srovnejme tuto hodnotu s konven?ním zp?sobem chlazení proudem vzduchu od základny elektronky sm?rem k anod? dle obr.2, kdy byl pro stejnou elektronku zm??en pot?ebný p?etlak 0,76 palc? H2O. Ze srovnání vyplývá, e poadavky na turbínu zde mohly být zna?n? redukovány, v tomto p?ípad? na mén? ne polovinu. Dalí výhodou tohoto provedení je, e vstupující vzduch jet? p?ed oh?átím v ebrech radiátoru ochlazuje i dalí sou?ásti umíst?né v anodovém boxu, které té p?i vyích výkonech mohou topit. Lidové r?ení, e vzduch se zde to?í "jako vítr v bedn?" je zcela na míst?. Na první pohled je té z?ejmé, e p?i "foukání shora" dle obr.3 lze zmenit i svislé rozm?ry celé konstrukce. To m?e být výhodné pro PA na VKV.
V závislosti na n?kterých koncepcích konstruk?ního provedení a dostupnosti elektronek mohou být pro chladicí systémy vhodné r?zné kompromisy. Nap?íklad jestlie pouijeme relativn? levn?jí a snáze dostupné sklen?né vysílací elektronky, lze akceptovat jejich kratí ivotnost.
V tomto p?ípad? je výhodn?jí vzhledem k cen?, hluku a sloitosti pouít dva axiální v?tráky (známé mez-axiály). Jeden v?trák pak ochlazuje zátavy elektronky ze strany havení a druhý anodovou stranu, p?ípadn? ofukuje jet? sokl a komínek. Pr?chod vzduchu p?i tomto ?eení není zjevn? stejný jako p?i uití komínku. Válcový povrch elektronky je vlastn? umíst?n nap?í? vzduchovému proudu, p?itom se p?i proud?ní vytvá?ejí víry a místa, kde vzduch v podstat? stojí a sniuje se p?enos tepla v ur?itých oblastech sklen?né ba?ky. Tato místa se oh?ívají výrazn?ji neli zbytek povrchu, take m?e docházet k nerovnom?rnému pnutí a destrukci elektronky. V krajních p?ípadech se p?eh?áté sklo deformuje a bortí a n?kte?í amaté?i se moná setkali i s tím, e se elektronka vlastním vakuem prost? "vcucla" - vhodn?jí výraz m? nenapadá. Pouití více v?trák? k rozptýlení proudu vzduchu m?e tuto potí významn? omezit. Mnoho amatér? pouívá úsp?n? tuto metodu p?i p?eván? intervalovém provozu CW a SSB, ale nelze ji doporu?it pro AM, FM, SSTV a RRTY s nep?eruovanou nosnou.
Dalí problém p?edstavují velké a zejména keramické elektronky, pouívané spíe na VKV. Pokud nejsou delí dobu v provozu, uvol?ují se samovoln? z materiál? pouitých ve vnit?ním systému elektronky ionty n?kterých chemických prvk?, které nelze nikdy zcela absolutn? odstranit. Jde ponejvíce o vodík, dusík, uhlík a zejména kyslík. Jednotlivé ionty se spojují v molekuly p?ísluných plyn?, které jsou obecn? obsaeny ve vzduchu v?etn? H2O, jejich koncentrace, by? velmi pozvolna, stoupá. P?i dosaení ur?itého stupn? koncentrace se nepatrné mnoství plyn? ve vnit?ním prostoru elektronky vysokým anodovým nap?tím ionizuje, dochází k p?eskoku a elektronka si vesele práská, co jí v?bec neprospívá, zvlát? zm?ní-li se výboj v déletrvající elektrický oblouk. Dlouho skladované ?i z?ídka ?inné elektronky je proto nutno zaho?ovat (lidov? getrovat), co je o nich veobecn? známo. Getr (obvykle na bázi baria) je toti aktivní a p?i ur?ité teplot?. Docela uite?ným nápadem je zhotovení samostatného zaho?ovacího p?ípravku do vzduchot?sného boxu podle obr.3, ve kterém m?eme té testovat turbíny a elektronky. Zaho?ovacích metod existuje celá ?ada. P?i zaho?ování absorbuje getr uvnit? elektronky zbytky plyn? a obnoví vakuum. I z tohoto d?vodu je u keramických elektronek p?edepsán p?i kadém nahavování po zapnutí tzv. warm-up ?as. Je d?leitý i pro vyrovnání teploty zátav? a celého t?lesa elektronky. U elektronek t?ídy 1kW je oby?ejn? 5 minut, u meních mén?. Tento ?as je dobré zajistit vhodným ?asova?em, který nem?eme snadno obelstít, elektronka nás bude mít za to ráda a hned tak neodejde. Teprve po uplynutí ?asu nah?ívání m?eme pak nastartovat zdroj anodového nap?tí.
Z výe uvedených poznatk? vyplývá, e p?i návrhu chladícího systému se snaíme v první ?ad? dodret p?edepsaný p?etlak, který m??íme "U" manometrem. Pokud nedocílíme tohoto p?etlaku, bude z?ejm? nedostate?né i mnoství dopravovaného vzduchu QA. Na druhé stran? to není nutné s p?etlakem p?íli p?ehán?t, protoe elektronka má být oh?átá na takovou teplotu, která jí podle výrobce nejlépe vyhovuje, aby se pr?b?n? sama getrovala. V?tí p?etlak znamená oby?ejn? i v?tí akustický hluk turbíny, p?ípadn? proud vzduchu m?e v extrémních p?ípadech pískat jako meluzína.
Kone?ným sm?rodatným testem ú?innosti chladícího systému bude m??ení teploty na vstupu a výstupu vzduchu. ARRL Handbook uvádí vzorec:
PD = 169 QA ( T2 / T1 - 1 ) kdy mnoství vzduchu QA je v CFM, P ve Wattech (W), teplota °K
ten je ovem z?ejm? chybný, protoe jeho aplikace dává výsledky ?ádov? rozdílné od tabulkových hodnot. Krom toho je evidentní, e výsledek bude záviset na rozdílu výstupní a vstupní teploty dopravovaného vzduchu, nikoli na jejich pom?ru. P?esné výpo?ty pat?í do oboru klimatizací, pro radioamatéry je vhodn?jí jednoduchý vzorec, který ve své publikaci "Koaxialroehren und Topfkreise" uvádí Wolfgang Borschel DK2DO:
QA = __2,8_Pa_
( T2 - T1)
kde QA je v m3/h, T2 výstupní teplota a T1 vstupní teplota vzduchu.
Konstanta 2,8 platí pro provoz s nep?eruovanou nosnou (FM, RTTY, SSTV a pod.), pro SSB/CW je pak polovi?ní = 1,4. Jet? mení konstantu cca = 1 m?eme volit v závislosti na zp?sobu foukání, viz WD4FAB výe. Chlazení bude ale záviset i na teplotní dilataci materiál? pouitých v anodovém obvodu a jeho rozla?ování vlivem teploty, co ji je jiná kapitola. Kone?nou odpov?? dá a praktické m??ení. K m??ení výstupní teploty vzduchu posta?í oby?ejný (n?kdy i kuchy?ský zava?ovací) teplom?r. Ten ovem vzhledem k vysokému nap?tí nebudeme strkat do anodového boxu, ale m??íme vzduch vystupující ven. V dnení dob? lze pouít i bezdotykové infrateplom?ry. Za výstupní otvor vzduchu je vhodné umístit n?jaké tepelné ?idlo, které blokuje PA p?i ne?ekaném p?eh?átí, které nelze nikdy zcela vylou?it.
V dalím se zam??íme na dv? v sou?asnosti populární elektronky,a to na triodu GS35b a tetrodu GU43b.
Trioda GS35b
N?které ruské datasheety uvád?jí mnoství chladícího vzduchu 2500 l/min, co je 150 m3/h. Jiné zdroje obsahují i informace o chlazení katody a m?íky. Jedna kubická stopa se samoz?ejm? rovná 28,316 litr?. Po p?epo?tu je to tedy 88,3 CFM. To pro snazí porovnání s US prameny.

Obr.4.: Cesta chladicího vzduchu v PA K8CU.
Podívejme se na nákres pr?chodu vzduchu na obr.4, jak je realizován v PA 50 MHz K8CU. Ten v podstat? odpovídá ?eení dle obr.2, tlakový vzduch je p?ivád?n pod elektronku do spodní ?ásti chassis. V p?epáce mezi vstupním a výstupním boxem je n?kolik velkých otvor?, kterými vzduch prochází. Kompromisem mezi stín?ním (testováno pro PA 50 MHz) a dostate?ným pr?chodem vzduchu je 8 otvor? pr?m?ru 25 mm, zakrytých stínící sí?kou. Ve stínícím krytu m?íkové ?ásti jsou dva otvory pr?m?ru 65 mm, umo?ující cestu vzduchu od základny a k anodovému radiátoru. Zajit?ní velkého pr??ezu pro pr?tok vzduchu sniuje poadavky na p?etlak a tím i výkonnost turbíny. Celkový proud vzduchu procházející p?ímo skrz spodní box vstupní ?ásti lehce splní i poadavky na chlazení katody a m?íky. Tyto by? nepatrné poadavky není vhodné opomíjet.
Tabulka uvádí mnoství vzduchu Q pro jednotlivé ?ásti elektronky GS35b:
|
Objemové jednotky
|
Anoda
|
Katoda
|
M?íka
|
|
CFM
|
88,3
|
1,8
|
10,6
|
|
m3/h
|
150
|
3
|
18
|
|
m3/min
|
2,5
|
0,05
|
0,3
|
|
l/min
|
2500
|
50
|
300
|
|
Mnoství Q dopravovaného vzduchu
|
100%
|
2%
|
12%
|
Dále se pro danou elektronku uvádí maximální teplota radiátoru anody 200 °C, teplota základny (m?íka+katoda) 120 °C.
Dostupné prameny bohuel neuvád?jí údaj o p?etlaku. Lze odhadnout, e bude obdobný jako u srovnatelných triod 8877 nebo RD 1,5 XB, tj. 10 - 15 mm H2O.
Z konstruk?ních a to zejména rozm?rových d?vod? m?e být pro tuto elektronku vhodná aplikace metody podle obr.3, kdy je tlakový vzduch p?ivád?n do anodového boxu a pouze malá ?ást vzduchu ochlazuje základnu, tj. katodu elektronky. Nákres vzduchové cesty je na obr.5.

Z výe uvedené tabulky je z?ejmé, e k chlazení katody elektronky jsou pot?ebná pouhá 2% objemu vzduchu oproti anodovému radiátoru. Mnoství dopravovaného vzduchu ovem závisí na profilu vzduchové cesty, tedy p?edevím na jejím pr??ezu. Teplosm?nná plocha m?d?ných eber radiátoru je zna?ná. Za výchozí hodnotu 100% budeme tedy povaovat ?istý celkový pr??ez mezi chladícími ebry anodového radiátoru. Zdálo by se, e k jeho výpo?tu posta?í známý vzorec S = ??r2, co by p?i pr?m?ru radiátoru 100mm odpovídalo tém?? 80cm2. Není to vak pravda, protoe musíme jet? ode?íst pr??ez st?edního jádra radiátoru a vech jeho eber. Tím se dostaneme p?iblin? na polovinu, tedy na 40 cm2, aby se to dob?e pamatovalo. Plocha odpovídající 2% ze 40 cm2 je pouhých 0,8 cm2, zaokrouhleme tedy na 1 cm2, co je 100 mm2. Pro chlazení katody tedy posta?í 8 otvor? pr?m?ru 4 mm, uspo?ádaných do kruhu kolem elektronky. Kdo nev??í, a? si to spo?ítá sám. Proud vzduchu z t?chto otvor? je moné nasm?rovat na katodu jet? spoilery z tenkého plechu, jak je na obr.5 nazna?eno. Navíc, jak si n?kte?í z nás p?ipomenou z hodin fyziky, zúením pr??ezu dochází ke zvýení rychlosti proud?ní dle rovnice kontinuity
-
Obr.6. Rychlost proud?ní v závislosti na pr??ezu vzduchové cesty
Rychlost proud?ní v míst? zúení je tedy nep?ímo úm?rná pom?ru pr??ez?. V naem konkrétním p?ípad? , kdy pom?r pr??ez? je 40, zvýí se rychlost proudu vzduchu ofukujícího katodu oproti rychlosti v anodovém radiátoru 40-krát. D?sledkem je ji zmín?né sníení poadavk? na parametry turbíny. Ve srovnání s metodou pouitou v konstrukci K8CU jde i o významné zjednoduení.
Pozorný ?tená? si nyní jist? poloí otázku, kam se ztratilo on?ch 12% pot?ebných pro chlazení m?íky. I zde je nutný krátký exkurs do kolních kamen, kdy jsme se u?ili, e teplo se í?í proud?ním (konvekcí), vyza?ováním (sáláním) a vedením. V naem p?ípad? zesilova?e s uzemn?nou m?íkou, co je nej?ast?jí provedení, odvádí teplo z m?íkového prstence masivní základní deska z hliníku, který je pro tento ú?el nejdostupn?jím materiálem. Tlou?ka desky je nejvhodn?jí 5mm, tedy ádný kuprextit nebo sardinkový plech. To pro ty, kte?í se shlédli v konstrukcích "lazy builders" a s tou leností u to tak trochu p?ehán?jí. Prost? vechno chce své a pro vedení tepla neplatí ádný skinefekt. Z obr.3 je navíc z?ejmé, e proudící vzduch p?ed svým vstupem do anodového radiátoru ochlazuje i základní desku a t?leso elektronky. Toho lze vyuít i tak, e na základní desku m?eme p?ipevnit t?eba zdroj p?edp?tí ?ídící m?íky ?i jiné ?ásti, které vyadují chlazení.
Rozm?rov? podobnými elektronkami jsou GS31b a GI39b. Mají jiné provedení hv?zdicovitého radiátoru se siln?jími ebry (podobné jako GI7b), ale vnit?ní kapacity, zesílení a ostatní mechanické rozm?ry jsou shodné. Hliníkový anodový radiátor má vzhledem k mení teplosm?nné ploe eber i mení ú?innost, byl ur?en pro chlazení v?tím axiálním v?trákem, proto je i povolená anodová ztráta nií. Po?ítejme u t?chto typ? s maximálním výstupním výkonem do 500 W.
Tetroda GU43b
U této elektronky je na rozdíl od p?edchozí k dispozici jet? mén? údaj?. Veobecn? se uvádí mnoství dopravovaného vzduchu QA = 100 m3/h. To vcelku odpovídá velikosti radiátoru anody se zna?ným teplosm?nným povrchem rhodiovaných m?d?ných eber. Dále se uvádí maximální teplota okolního prost?edí 150°C. Stejný údaj platí pro maximální teplotu sklen?né ba?ky elektronky. To ovem nijak nedefinuje maximální teplotu vzduchu vystupujícího z radiátoru. Vcelku uite?ný údaj o p?etlaku nebyl bohuel té nalezen. Graficky jsou údaje o chlazení znázorn?ny v následující tabulce, p?evzaté z datasheet?. Pokud jsou vskutku reálné, nem?ly by být s chlazením v?tí problémy. By? to není blíe specifikováno, z logiky v?ci vyplývá, e jednotlivé k?ivky °C platí z?ejm? pro teplotu vstupního vzduchu. U ruské "military" elektronky by nás to nemuselo p?íli p?ekvapit. Polským ekvivalentem této elektronky je tetroda Q-1P/41. Je v keramickém provedení a údajn? má o n?co málo v?tí zesílení.

Pro chlazení této elektronky je té vhodné konstruk?ní uspo?ádání dle obr.3, zejména pokud zvolíme variantu s galvanicky uzemn?nou stínící m?íkou a plovoucí katodou (G3SEK). V tomto p?ípad? se na odvád?ní tepla z elektronky podílí základní deska stejn? jako u triody GS35b na obr.5. Nií povolená teplota ve srovnání s keramikou je u sklen?né elektronky pochopitelná. Okamikem pravdy bude op?t m??ení teploty výstupního vzduchu. Zde je vhodné upozornit, e firma GES nabízí vratné tepelné pojistky na 145 °C, které je moné pouít pro blokování PA p?i p?eh?átí.
Ventilátory, turbíny
Pro chlazení velkých elektronek se axiální ventilátory nehodí, protoe u nich nelze dosáhnout dostate?ného p?etlaku. Maximáln? je moné umístit je na výstup vzduchu, kdy "pomáhají" hlavnímu ventilátoru s radiálními lopatkami, ?ili turbín?. Radiální ventilátor je vskutku Francisova turbína naruby. Radioamatér se bude v ?ad? p?ípad? snait o vyuití turbín nejr?zn?jího p?vodu s neznámými parametry, v tom p?ípad? nezbývá ne danou turbínu podrobit praktické zkouce, jak ji bylo uvedeno. Velmi p?iblin? lze odhadnout, e ?istý pr??ez výstupní p?íruby turbíny by m?l být minimáln? stejný jako ?istý ?inný pr??ez radiátoru. Záleí ovem i na pr?m?ru ob?ného kola a po?tu lopatek, po?tu otá?ek, výkonu motoru atd. Jak ji bylo ?e?eno, n?kte?í výrobci uvád?jí parametry v tabulkách, p?ípadn? tzv. p?etlakovou charakteristiku. Jako p?íklad si uvedeme tuzemskou radiální turbínu "Ratas 3132". Více vypovídá dále uvedená p?etlaková charakteristika.


Tato turbína z?ejm? pro elektronky ?ádu 1kW vyhoví. Akustický hluk se uvádí 62dB.
Existují i mení komer?ní turbíny, ur?ené pro bytovou výstavbu, které by bylo moné vyuít pro mení elektronky. Charakteristika koupelnového radiálního v?tráku CATA CB-100, který je sympatický svými rozm?ry a provedením v?etn? hlu?nosti 51 dB, vypadá takto:

?eení otázky akustického hluku oproti dostate?nému chlazení bude vdy nezbytným kompromisem. Lze volit sníení otá?ek ventilátoru p?i RX nebo jet? lépe regulovat otá?ky v závislosti na teplot? výstupního vzduchu v?etn? kombinace obou zp?sob?.
Záv?r
P?i konstrukci výkonových zesilova?? bývá zvykem, e se nejd?íve zabýváme elektrickou ?ástí s ohledem na její sloitost ?i ú?innost a teprve následn? ostatní problematikou. Otázka chlazení bývá povaována ?asto za druhotnou. P?itom práv? d?kladná rozvaha p?i projektování designu mechanické ?ásti , která zahrnuje i chladicí systém, vede ke zmenení geometrických rozm?r?. To se samoz?ejm? p?ízniv? projeví i p?i ?asté p?eprav? za?ízení na contesty. V sou?asné dob? se i na VKV pásmech upoutí od klasiky, tj. "okapových rour", uívaných n?kdy p?ed 50 lety a p?echází se na r?zná pásková vedení atd. Není tedy a takovým problémem vm?stnat PA 1kW do sk?ín? velikosti normalizovaného racku o í?ce 19 palc? a výce do 10 palc?, chce to jen trochu prostorové p?edstavivosti. Není nic p?íjemného tahat na kótu almaru velikosti chladni?ky. P?edkládaný ?lánek, by? pat?í spíe do oboru klimatiza?ní techniky, si klade za cíl ?eení t?chto problém? napomoci.
Literatura
ARRL Handbook: Tube cooling
www stránky SM5BSZ
Wolfgang Borschel DK2DO: Koaxialroehren und Topfkreise
Katalog Atas Náchod
Katalog CATA ventilátory
|